Simulado da prova

01. (UCSA) Uma partícula de massa constante tem o módulo de sua velocidade aumentado em 5 vezes. O respectivo aumento de sua energia cinética será de quantas vezes :  

      a) 10

      b) 20

      c) 25

      d) 40

      e) 50  

02. Um corpo de massa 3,0kg está posicionado 2,0m acima do solo horizontal e tem energia potencial gravitacional de 90J.

A aceleração de gravidade no local tem módulo igual a 10m/s². Quando esse corpo estiver posicionado no solo, sua energia potencial gravitacional valerá: 

      a) zero

      b) 20J

      c) 30J

      d) 60J

      e) 90J    

03. Um corpo de massa m se desloca numa trajetória plana e circular. Num determinado instante t₁, sua velocidade escalar é v, e, em t₂, sua velocidade escalar é 2v. A razão  entre as energias cinéticas do corpo em t₂ e t₁, respectivamente, é:  

      a) 1

      b) 2

      c) 4

      d) 8

      e) 16    

04. Um atleta de massa 80kg está com uma velocidade de 5 m/s. Qual o valor da sua energia cinética ?

05. Um atleta de massa 80kg com 2,0m de altura, consegue ultrapassar um obstáculo horizontal a 6,0m do chão com salto de vara. Adote g = 10m/s². A variação de energia potencial gravitacional do atleta, neste salto, é um valor próximo de:  

      a) 24000J

      b) 32000J

      c) 40000J

      d) 48000J

      e) 50000J    

06. (UNIFOR) Quando um corpo está caindo, qual energia está se transformando de uma para outra ? Explique:

     

09. (FUVEST) Um ciclista desce uma ladeira, com forte vento contrário ao movimento. Pedalando vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se então afirmar que a sua:  

      a) energia cinética está aumentando;

      b) energia cinética está diminuindo;

      c) energia potencial gravitacional está aumentando;

      d) energia potencial gravitacional está diminuindo;

      e) energia potencial gravitacional é constante.   

10. Calcule a velocidade média do corpo que sai de BH para contagem. Sabendo que a distância entre as duas cidades tem modulo de 30 km e que o mesmo parou por 30 minutos em um posto e o tempo total foi foi de 3h:

Energia Potencial Gravitacional

          É definida como energia potencial gravitacional a forma de energia associada à posição em relação a um referencial, sendo que neste caso, há a interação gravitacional entre a Terra  e um determinado corpo.

Uma energia potencial ou energia armazenada por um corpo pode ser traduzida como a capacidade que este corpo detém de realizar trabalho. Trata-se de uma energia associada ao estado de separação entre dois objetos que se atraem mutuamente através da força gravitacional. Dessa forma, quando elevamos um corpo de massa m a certa altura h, transferimos energia para o corpo na forma de trabalho. Com a acumulação de energia, o corpo transforma a energia potencial em energia cinética, que quando liberado o corpo, possui tendência a voltar à sua posição inicial.

Todo corpo em queda livre está sujeito a uma mesma aceleração de direção vertical e sentido para baixo. Esta aceleração recebe o nome de aceleração gravitacional (g) que tem um valor aproximado de 9,8 m/s² na Terra. A força resultante neste movimento é a força peso (P=m.g) e o trabalho desta força é igual a energia potencial gravitacional. Logo, quando um corpo é liberado, a força peso realiza trabalho e a energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética.

Em geral, admite-se que a e.p.g. é nula num estado determinado, no qual o sistema está sujeito a forças de intensidade desprezível, ou a força de interação entre as diversas partículas é praticamente nula. Esse conceito é aplicado na produção de energia elétrica, a partir do represamento de águas em barragens, que ao serem liberadas acumula energia que será empregada para mover as turbinas responsáveis pela geração de energia elétrica.

A energia potencial gravitacional de um corpo que se encontra a uma altura h do solo é dada por:

Epg = m . g . h

Onde:

• E_pg = energia potencial gravitacional – dada em joule (J)
• m  = massa  –dada em quilograma (kg)
• g = aceleração gravitacional – dada em metros por segundo ao quadrado (m/s²)
• h = altura – dada em metros (m)

Caso seja aplicada uma força contra o peso para que determinado corpo suba, ele então recebe uma energia potencial maior. O acréscimo desta energia será igual ao trabalho aplicado em direção ao corpo, o que permite concluir que o trabalho realizado sobre o corpo é igual a variação da energia potencial sofrida pelo corpo. Do mesmo modo, a aplicação de um trabalho negativo sob o mesmo corpo significa o aumento da energia potencial.

Bibliografia:

DA SILVA, Domiciano Correa Marques. Energia Potencial Gravitacional e Elástica. Disponível em: <http://www.alunosonline.com.br/fisica/energia-potencial-gravitacional-e-elastica.html>. Acesso em: 25 mai. 2012.

Exercícios Energia cinética

1)Três homens, João, Pedro e Paulo, correm com velocidades horizontais constantes de 1,0 m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s respectivamente (em relação a O, conforme mostra a figura abaixo). A massa de João é 50 Kg, a de Pedro é 50 kg e a de Paulo é 60 Kg.

a) Calcule a energia cinética dos três rapazes :


b) Quem tem maior energia cinética?

2)Quem possui uma maior energia cinética, o caminhão de massa 1000 kg com velocidade de 1 m/s  ou o corpo de um 1kg a 1000m/s ?

3) (UCSA) Uma partícula de massa constante tem o módulo de sua velocidade aumentado em 20%. O respectivo aumento de sua energia cinética será de:  

      a) 10%

      b) 20%

      c) 40%

      d) 44%

      e) 56%  

Energia cinética

Energia Cinética 

Energia cinética é a energia que está relacionada à movimentação dos corpos, ou seja, é a energia que um corpo possui em virtude de ele estar em movimento. Mas como podemos calcular a energia cinética de um corpo? Ao fazer algumas observações sobre os movimentos dos corpos, podemos concluir que a energia cinética de um corpo será cada vez maior quanto maior for a sua velocidade. Do mesmo modo, poderemos concluir que quanto maior for a massa de um corpo maior será sua energia cinética. Para mostrar isso, tomemos como exemplo uma motocicleta e um caminhão. Somente pelas dimensões é possível notar que o caminhão possui mais massa em relação à moto, e que ele também desenvolve velocidades maiores que a de uma moto. De forma a sintetizar essas observações, é possível escrever energia cinética a partir da seguinte equação:

Onde m é a massa do corpo e V é a sua velocidade. A unidade de energia cinética é o joule, representado pela letra J.

1)      Calcule a energia cinética de um carro que tem massa de 1000 kg e está com velocidade 5 m/s?

        Ec= (1000x 5^2) /2= (1000x25)/2= 25000/2 = 12500 J

Autor:  Marco Aurélio da Silva Santos

http://www.mundoeducacao.com/fisica/energia-cinetica.htm

Gradezas escalares e vetoriais

Grandezas vetoriais e escalares

A grandeza escalar é definida quando o seu módulo e sua unidade de medida estão especificados, não tendo a necessidade de uma orientação; já uma grandeza vetorial é representada por um “ente” matemático denominado vetor.

Imagine que, no cruzamento ilustrado na figura acima, quatro carros partam, cada um, simultaneamente a 40 km/h, nos sentidos norte, sul, leste e oeste. Embora suas velocidades tenham valores iguais, podemos considerá-las diferentes, pois esses automóveis, num mesmo intervalo de tempo, chegarão a posições completamente distintas.

Para grandezas como velocidade e deslocamento, apenas o valor não é suficiente para provocar uma perfeita compreensão daquilo que se deseja transmitir. Nesses casos, além do valor, é indispensável uma orientação. Dessa forma, dizer que a velocidade de um móvel é de 40 km/h de norte para sul constitui-se numa afirmação mais precisa.

As grandezas físicas como o deslocamento e a velocidade, que além do seu valor necessitam de uma orientação para que se tenha uma completa compreensão de seu significado, serão chamadas degrandezas vetoriais.

Outras grandezas, como, por exemplo, o tempo, não necessitam de uma orientação. Se alguém disser que agora são 16 h e 35 min, você não perguntaria se essa hora é horizontal para a direita ou na vertical para cima. Quando apenas o valor da grandeza é suficiente para deixar clara a ideia que se quer passa, a grandeza é dita escalar.

A ideia matemática de vetor se encaixou perfeitamente na Física para descrever as grandezas que necessitavam, mais do que do valor, de uma orientação, para ficarem plenamente definidas. Vetores não são entes palpáveis, como um objeto que se pode comprar no mercado. Eles são representações, vejamos um exemplo:

Esse vetor poderia ser usado para representar o deslocamento do carro que se movia na rodovia 1, da esquerda para a direita. Poderíamos também convencionar que seu comprimento representa um deslocamento de 100 m, o que implica que um deslocamento de 200 m seria representado por outro vetor com o dobro do tamanho do comprimento, pois o comprimento de um vetor caracteriza seu valor ou, usando um termo mais técnico, o comprimento caracteriza seu módulo. Chamamos o módulo do vetor acrescido de uma quantidade de medida de “intensidade da grandeza vetorial”.

A reta que serve de suporte para um vetor mostra a direção; e a seta caracteriza o sentido. Resumindo, para um vetor qualquer temos:

 fonte : Brasil escola 

Sistema Internacional de unidades

Sistema Internacional de Unidades (SI)

O Sistema Internacional de Unidades é um sistema utilizado para realizar medidas padronizadas, adotando-se uma unidade para cada grandeza física. 

       Em física chamamos de grandeza aquilo que pode ser medido, como por exemplo, velocidade, tempo, massa e força. Portanto, podemos dizer que tudo que pode ser medido é uma grandeza. Embora saibamos que existem dezenas de grandezas físicas, alguns padrões e definições são estabelecidos para um número mínimo de grandezas fundamentais. A partir das grandezas denominadas fundamentais é que são definidas unidades para as demais grandezas, ditas grandezas derivadas.

Dessa forma, da grandeza fundamental comprimento, cuja unidade é o metro, definem-se unidades derivadas, como área (metro quadrado) e volume (metro cúbico). Duas grandezas fundamentais comprimento e tempo definem a unidade de velocidade e aceleração.

Até meados de 1960 em todo mundo havia vários sistemas de unidades de medida, ou seja, existiam diferentes unidades fundamentais, que originavam inúmeras unidades derivadas. Por exemplo, as grandezas força e velocidade possuíam cerca de uma dezena de unidades diferentes em uso. De certa forma, essa grande quantidade de unidades fundamentais atrapalhava o sistema de medidas, já que eram diferentes em cada região. Por conta dessa divergência de unidades fundamentais, foi que a 11a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) criou o Sistema Internacional de Unidades (SI) com o objetivo de eliminar essa multiplicidade de padrões e unidades.

O sistema (SI) criado pela CGPM deveria estabelecer a cada grandeza somente uma unidade. O acordo quanto à utilização de apenas uma unidade foi realizado em 1971, na 14a CGPM. Nessa conferência foram selecionadas as unidades básicas do SI: metro, quilograma, segundo, ampère, kelvin, mol e candela, correspondentes às grandezas fundamentais: comprimento, massa, tempo, intensidade de corrente elétrica, temperatura, quantidade de matéria e intensidade luminosa.

Do mesmo modo, foram estabelecidos os seus símbolos, unidades derivadas, unidades suplementares e prefixos. O progresso científico e tecnológico tem possibilitado a redefinição dos padrões dessas grandezas. A tabela abaixo nos mostra as unidades de base do SI, bem como seus símbolos.

Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/sistema-internacional-unidades-si.htm